Origin Agritech chỉnh sửa gen ngô, ra hoa sớm 5 ngày không giảm năng suất

Các nhà nghiên cứu từ Origin Agritech và Đại học Nông nghiệp Trung Quốc đã sử dụng CRISPR để chỉnh sửa DNA điều hòa xung quanh một gen ngô duy nhất, tạo ra những cây ra hoa sớm hơn tới năm ngày trong khi vẫn duy trì năng suất hạt đầy đủ.

Trong nhiều thập kỷ, các nhà lai tạo ngô phải đối mặt với một sự đánh đổi bất di bất dịch: các giống ra hoa sớm hơn cho năng suất hạt thấp hơn. Một chiến lược chỉnh sửa gen được công bố trên Tạp chí Công nghệ Thực vật (Plant Biotechnology Journal) đã phá vỡ rào cản đó, tạo ra ngô trưởng thành sớm hơn tới năm ngày mà không bị giảm năng suất.

"Bằng cách chỉnh sửa các vùng điều hòa xung quanh ZmRap2.7 thay vì bản thân gen, nhóm của chúng tôi đã chứng minh một cách tiếp cận chính xác có ứng dụng trực tiếp vào các chương trình lai tạo của Origin," Dezhi Deng, Phó Chủ tịch kiêm Giám đốc R&D tại Origin Agritech và là đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.

Nghiên cứu do phòng thí nghiệm của Giáo sư Yameng Liang tại Đại học Nông nghiệp Trung Quốc dẫn đầu, đã sử dụng CRISPR/Cas9 để sửa đổi các trình tự cis-regulatory kiểm soát gen ZmRap2.7 — một bộ điều hòa đa chức năng chi phối thời gian ra hoa, kích thước bắp và trọng lượng hạt. Thay vì vô hiệu hóa hoàn toàn gen, vốn sẽ gây ra giảm năng suất, các chỉnh sửa đã làm giảm có chọn lọc hoạt động của gen này ở đỉnh sinh trưởng của cây trong khi vẫn duy trì chức năng đầy đủ ở các bắp và hạt đang phát triển. Trong các thử nghiệm đồng ruộng năm 2025 tại Tam Á, tỉnh Hải Nam và Bắc Kinh, ngô chỉnh sửa ra hoa sớm hơn 3,1 đến 5,1 ngày tại Tam Á và 2,4 ngày tại Bắc Kinh, với năng suất hạt tương đương về mặt thống kê so với các giống tiêu chuẩn. Theo nghiên cứu, mức độ của hiệu ứng ra hoa sớm vượt quá 98% các biến thể di truyền về thời gian ra hoa từng được xác định trước đây trong các quần thể nghiên cứu ngô chính.

Kết quả này xác nhận một cách tiếp cận có thể nhân rộng được gọi là chỉnh sửa cis-regulatory — sửa đổi các công tắc DNA kiểm soát hoạt động của gen thay vì bản thân gen — mở ra con đường để thiết kế các gen đa chức năng trước đây bị coi là không thể can thiệp vì việc thay đổi chúng làm gián đoạn nhiều đặc tính cùng lúc. Origin Agritech đã tích hợp chiến lược này vào quy trình lai tạo độc quyền của mình và phát triển hơn 10 dòng ngô cải tiến nhắm đến mục tiêu chín sớm, giảm góc lá để tăng mật độ trồng, chịu hạn và chống đổ ngã. Mạng lưới R&D của công ty trải dài khắp các trạm tại Bắc Kinh, Tam Á, Trịnh Châu và một trung tâm mới mở tại Quý Dương, tỉnh Quý Châu.

Một Khuôn Mẫu Giải Quyết Các Sự Đánh Đổi Trong Lai Tạo Cây Trồng

Ý nghĩa rộng lớn hơn của nghiên cứu nằm ở việc chứng minh rằng các gen đa chức năng kiểm soát đồng thời nhiều đặc tính có thể được điều chỉnh có chọn lọc thay vì bị im lặng hoàn toàn. Đối với các nhà lai tạo, điều này có nghĩa là những gen trước đây bị coi là không thể chạm tới nay có thể được thiết kế để chỉ mang lại sự thay đổi đặc tính mong muốn. Kỹ thuật này đưa ra một khuôn mẫu cho các sự đánh đổi tương tự ở các loại cây trồng khác, từ thời gian chín của đậu nành đến khả năng chống đổ ngã của lúa mì.

Giám đốc điều hành Origin Agritec, Weibin Yan, cho biết công ty đang "chuyển đổi khoa học tiên phong thành các giống hạt thương mại với tốc độ ngày càng nhanh," với thế hệ lai tiếp theo của Origin phản ánh tác động tích lũy của các công trình này. Công ty, sở hữu hơn 200.000 nguồn gen ngô, cũng là đơn vị đầu tiên nhận được Giấy chứng nhận An toàn Sinh học từ Bộ Nông nghiệp Trung Quốc cho ngô chuyển gen phytase của mình.

Cổ phiếu Origin Agritech (SEED) có thể nhận được sự quan tâm trở lại khi sự xác nhận từ giới chuyên môn này đối với nền tảng chỉnh sửa gen của công ty củng cố luận điểm thương mại cho quy trình lai tạo thế hệ tiếp theo của họ. Khả năng triển khai ngô chín sớm, năng suất cao mở rộng các khu vực địa lý và mùa vụ nơi hạt giống của Origin có thể được thương mại hóa — đặc biệt là ở các khu vực phía Bắc lạnh hơn và vùng cao nguyên, nơi mùa vụ ngắn hơn trong lịch sử đã hạn chế tiềm năng năng suất. Công ty chưa công bố thời gian thương mại hóa các giống đã chỉnh sửa.

Bài viết này chỉ nhằm mục đích cung cấp thông tin và không cấu thành lời khuyên đầu tư.